Plastik enjeksiyon işleminde enerji tüketimini etkileyen faktörler ve kalıpların enerji tüketiminin belirlenmesi

Abstract

Günümüzde plastik mamuller her alanda kullanılmaktadır, plastik enjeksiyon yöntemi plastik mamul üretiminde önemli bir yer tutmaktadır. Ülkemizde ve dünyada plastik enjeksiyon yöntemi ile parça imalatı ve makine parkuru günden güne büyümektedir. Sürdürülebilirlik, sıfır karbon emisyonu ve kaliteden ödün vermeksizin maliyet iyileştirme hedefleri doğrultusunda plastik enjeksiyon prosesinde yapılacak enerji tasarrufu ciddi önem arz etmektedir. Araştırma yapılan işletme, otomotiv sektöründe faaliyet göstermektedir. İşletmenin bütün enjeksiyon makinelerinde elektrik sayacı bulunmakta ve sayaçtan okunan veriler otomasyon ile işlenmektedir. Elde edilen ölçüm verileri analiz edilmiş, kalıp ve makine bazlı ortalama saatlik elektrik tüketimleri hesaplanarak makine ve kalıpların enerji profilleri ortaya çıkarılmıştır. Aynı kalıp ile farklı makinelerde üretim yapılması, aynı parçanın farklı kalıplar ile üretilmesi gibi senaryolardaki elektrik tüketimleri karşılaştırılarak plastik enjeksiyon makinesinin ve üretim yapılan kalıbın elektrik tüketimine etkisi hesaplanmıştır. Üretilen parçalar sınıflandırılarak kendi içlerinde karşılaştırmalar yapılmıştır. Bu çalışmada herhangi bir parametre ve üretim prosesinde değişiklik yapılmadığı için kalitesel veya ölçümsel bozulma olmadan elektrik tüketimini azaltacak sonuçlar elde edilmiş ve kg hammadde başına elektrik tüketimi ile saatlik elektrik tüketim bilgilerine dayanarak kalıp elektrik tüketimleri karşılaştırılmıştır. Araştırma sonucunda, elektrikli tip plastik enjeksiyon makinesinin saatlik elektrik tüketiminin, hidrolik tipe göre daha düşük olduğu, makinelerin bakım ihtiyacı nedeniyle elektrik tüketiminin arttığı, kalıbın düşük enerji ihtiyacı olan makinelerde daha düşük elektrik tükettiği görülmüştür. Makine bakımları yapılarak ve kalıba uyumlu daha düşük kapasiteli plastik enjeksiyon makinesi seçimi ile elektrik tasarrufu sağlanabileceği ve elektrik tüketiminin aylık dalgalanmalarının takibi ile kestirimci bakım yapılabileceği sonucuna varılmıştır.

Nowadays, plastic products are used in a wide range, plastic injection molding method is an important in plastic part production. Plastic injection molding method has important usage in the plastic industry and plastic injection molding machine park and production are growing day by day in Türkiye and world. Energy saving in the plastic injection molding process has great importance in line with sustainability, zero carbon emissions and cost improvement targets without compromising quality. The company this research has done, operates in the automotive industry. All of injection molding machines have electrical energy meter and the data read from meter have processed with automation. Obtained electrical measurement data analyzed, later calculated average hourly electricity consumption for mold and injection molding machine and found out energy profiles for machine and mold. By making comparison the electricity consumption in scenarios such as production on different machines with the same mold or production of the same part with different molds, the effect of the plastic injection machine and mold on the electricity consumption was calculated. Plastic parts classified and made comparison based on this classification. Due to there was no change on the mold parameters or production process, results that would reduce electricity consumption were obtained without any quality or measurement deterioration. Mold electricity consumptions was compared based on electricity consumption per kg of material and mold hourly electricity consumption. As a result of the research, electrical injection molding machines electricity consumption lower than hydraulic machine electricity consumption, low energy load machines electricity consumption lower than high energy load machines. It has been concluded that electricity savings can be achieved by making machine maintenance and choosing a lower capacity plastic injection machine compatible with the mold and that predictive maintenance can be made by monitoring monthly fluctuations of electricity consumption.